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技术关于无功补偿的基础知识（全）出品｜正尔科技撰写｜姚康1、什么是谐波和基波？电力网络中呈周期性的变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50Hz,所以基波是50Hz。
电力网络中除基波（50Hz）外，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50Hz）的称为谐波。
2、无功补偿（Reactive power compensation）：在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。
反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
随着我国用电需求和电力设备的增加，对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。
在电力系统中安装无功补偿装置是提高电能质量和降损的重要手段。
而电力电子技术、智能化系统控制技术的发展也为无功智能补偿技术的应用提供了保障。
一、加强电网无功补偿的重要意义电力系统无功分布是否合理，不仅关系到电力系统向用户提供电能质量的优劣，而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。
无功补偿配置应根据电网情况，从整体上考虑无功补偿装置在各电压等级变电站、10kV及以下配电网和用户侧配置比例的协调关系，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足电网安全、经济运行的需要。
目前应用于配电网无功补偿的主要方式有以下几种：1、变电站集中补偿：主要目的是平衡输电网的无功功率，改善输电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。
变电站集中补偿一般和主变调档一起用VQC系统进行自动控制。
区域内多个变电站的无功补偿装置联合起来可组成区域电压无功自动控制系统（AVC）。
2、低压集中补偿：一般指在公变的低压侧进行集中并联电容器补偿。
无功补偿计算公式1、无功补偿需求量计算公式：补偿前：有功功率：P 1= S 1*COS 1ϕ有功功率：Q 1= S 1*SIN 1ϕ补偿后：有功功率不变，功率因数提升至COS 2ϕ，则补偿后视在功率为：S 2= P 1/COS 2ϕ= S 1*COS 1ϕ/COS 2ϕ补偿后的无功功率为：Q 2= S 2*SIN 2ϕ= S 1*COS 1ϕ*SIN 2ϕ/COS 2ϕ补偿前后的无功差值即为补偿容量，则需求的补偿容量为：Q=Q 1- Q 2= S 1*( SIN 1ϕ-COS 1ϕ*SIN 2ϕ/COS 2ϕ)= S 1*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中：S 1-----补偿前视在功率； P 1-----补偿前有功功率Q 1-----补偿前无功功率；COS 1ϕ-----补偿前功率因数S 2-----补偿后视在功率；P 2-----补偿后有功功率Q 2-----补偿后无功功率；COS 2ϕ-----补偿后功率因数2、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在30%无功补偿情况下，起始功率因数为：Q=S*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中Q=S*30%，则：0.3= COS 1ϕ* (1112-ϕCOS —19.012-) COS 1ϕ=0.749 即：当起始功率因数为0.749时，在补偿量为30%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。
3、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在40%无功补偿情况下，起始功率因数为：Q=S*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中Q=S*40%，则：0.4= COS 1ϕ* (1112-ϕCOS —19.012-) COS 1ϕ=0.683即：当起始功率因数为0.683时，在补偿量为40%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。
低压电气-无功补偿基础知识无功补偿基础知识与应用案例一、功率的概念2二、需要无功补偿的原因 2三、无功补偿的一般方法 2四、无功补偿装置的分类 3五、采用无功补偿的优点 5六、无功补偿的应用例子 6一、功率的概念1、视在功率：视在功率是指发电机发出的总功率，其中可以分为有功部分和无功部分。
2、有功功率：有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
3、无功功率：是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
无功功率不做功，但是要保证有功功率的传导必须先满足电网的无功功率。
二、需要无功补偿的原因在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。
如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。
但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。
无功补偿是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。
这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
三、无功补偿的一般方法无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。
(1)低压个别补偿低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。
通过控制、保护装置与电机同时投切。
随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。
技能培训课件-无功补偿基础知识(一)无功补偿是现代电力系统中的一项重要技术，它可以使电力系统的负荷、电压稳定性和无功功率得到改善。
随着电力系统的复杂性不断提高，掌握无功补偿的基础知识显得越来越重要。
本文将从以下几个方面介绍无功补偿的基础知识。
一、无功补偿的概念和作用无功功率是电路中流动的电流和电压之间的相位差产生的，它在电力系统中增加负载，使得电力系统的负荷、电压稳定性和无功功率都会受到影响。
为了解决这个问题，我们可以采用无功补偿的方法来控制电流和电压之间的相位差，从而降低无功功率在电力系统中的影响。
无功补偿可以通过调整电网阻抗的特性、改变电源的输出特性、调整变压器的连接方式等多种方式来实现。
二、无功补偿技术的分类和原理根据无功补偿的方法不同，它可以分为静止无功补偿和动态无功补偿两种。
静止无功补偿主要是通过电容器、电抗器等电子元件来实现，而动态无功补偿则主要是通过采用可控电力电子器件，例如STATCOM、SVC等来实现。
无论是静止无功补偿还是动态无功补偿，都是通过改变电网的特性参数，来改变电网的无功功率流。
三、无功补偿技术的应用场景无功补偿技术的应用场景非常广泛，可以用于电力系统的各个领域。
例如，在输电线路中，通过采用无功补偿技术可以避免因无功功率导致的过载问题；在电力变压器中，通过增加电容器等无功补偿装置，可以改善电力变压器的性能参数，避免负载电流的大幅度变化，从而提高电力系统的电压稳定性和供电质量。
四、无功补偿技术的未来发展方向虽然无功补偿技术已经得到广泛的应用，但是随着工业化、城市化进程的不断加速，对电力系统的负荷和安全要求也在不断提高。
因此，未来的无功补偿技术不仅需要提高无功补偿的效率和稳定性，还需要采用智能化控制技术、多源协调控制技术、大数据分析和优化技术等，来解决电力系统中的无功问题。
总之，无功补偿技术作为电力系统中的重要技术，掌握无功补偿的基础知识对于电力工程师和技术人员来说是非常必要的。
第一讲：基础知识一、为什么要进行无功补偿？交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分用于作功而被消耗掉，这部分能量将转换成机械能、光能、热能和化学能，我们称之为“有功功率”。
另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有作功，有电能转换为磁能，再有磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称之为“无功功率”。
无功是相对于有功而言的，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。
在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路上的电抗上也需要大量的无功功率。
在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后，可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。
也即减少无功功率在电网中的流动，因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗，改善电网的运行条件。
这种做法称为“无功补偿”。
无功功率的定义国际电工委员会给出的无功功率的定义为：电压与无功电流的成积。
QC=U ×I C其物理意义为：电路中电感元件与电容元件活动所需的功率交换称为无功功率。
（插入讲解电感元件及电容元件）电磁（电感）元件建立磁场占用的电能,电容元件建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电压超前于电流90℃.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的原理。
（电容元件、电感元件均为动态元件，电容元件的电流是电压与时间的导数关系，dtdu c i =，电感元件的电压是电流与时间的导数关系，dtdiL u=）矢量图：a)，同样的，将电容上的电压与电容电流IC相乘得到电容的功率曲线PC(图b)。
如图(a)所示，功率在第二个和第四个1/4周期内电感在吸收功率，并把所吸收的能量转化为磁场能量；而在第一和第三个1/4周期内电感就放出功率，储存在磁场中的能量将全部放出。
培 训 资 料目 录 培训对象培训目的培训内容一、电网知识二、低压配电系统1. 低压断路器2. 智能配电3. 低压配电开关4. 熔断器5. 变压器6. 漏电保护装置三、电网中的谐波与抑制1、国家对公共电网谐波含量的标准2、电网谐波源的产生3、电网谐波的危害4、电网谐波的抑制措施四、无功补偿知识1、无功补偿简介2、基本原理3、无功补偿的意义4、无功补偿系统的投切方式5、无功补偿系统的控制方式6、滤波补偿系统7、无功动态补偿装置工作原理与结构特点8、无功补偿方式分类9、无功补偿举例10、补偿常出现的问题11、无功补偿应用12、无功补偿应用选型的因素13、智能低压无功补偿关于智能低压无功补偿的概述与传统无功补偿装置的对比图及特点智能低压无功补偿装置市场发展现状及未来发展趋势分析培训对象电力设计院、社会设计院配电设计人员：电力局三产、私人成套厂安装调试人员、代理商营销及电气技术人员等等培训目的为了解决电网的无功补偿知识，了解和学习智能低压无功补偿南德电气智能电容器产品，掌握南德电气智能电容器在电网中的运行及补偿效果培训内容一、电网知识在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备的统称。
属于输送和分配电能的中间环节，它主要由联结成网的送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。
通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网，简称电网。
在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展的具体情况，通过不同领域的研究和实践，形成了各自的发展方向和技术路线，也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。
近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。
从技术发展和应用的角度看，世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点：智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。
无功补偿原理基础知识详解 (一)无功补偿是电力系统中十分重要的一环，能够在电网历史上扮演着至关重要的角色。
这篇文章将会详细介绍无功补偿的基础知识，让读者能够更加深入了解无功补偿的原理和应用。
一、无功补偿的意义在电力系统中，无功功率是一种看不见的功率，其并不向负荷输出，但是却会对电网造成一定的损耗和成本。
因此，为了最大程度地降低电网的无功功率，就必须引入无功功率的补偿。
无功补偿的作用在于，能够消除因为电网运作而产生的无功功率，从而减少能量的损失。
同时，对于变电站来说，也需要进行无功补偿，以确保变电站的容量可以被充分利用。
二、无功补偿的基本概念无功功率是指负载所需的无功电流与电压之积，也就是说，无功功率是由电感器和电容器等无功元件贡献的。
因此，无功补偿基于的就是对电感和电容的控制。
具体来说，无功补偿可以通过引入电容器和电感器两种方式实现。
在无功补偿过程中，电容器能够提供无功功率，并抵消电感器产生的无功功率。
因此，引入电容器后，可以达到减少无功功率的目的。
三、无功补偿的应用无功补偿广泛应用于电力系统中，其基本应用方式包括静态无功补偿和动态无功补偿。
静态无功补偿通常采用电容器组，作为一种被动补偿，其主要作用在于动态地响应网络的无功电流需求。
动态无功补偿则是采用高速控制系统，能够快速控制电网内的电容器或电感器，以实现电网的快速校正。
四、无功补偿的影响无功补偿存在对电力系统产生多种影响问题，包括电网安全性、稳定性、综合能量效率等。
通过合理的无功补偿方式，电网络可以在保持良好质量的情况下，尽可能地减少无功功率损失。
同时，不合理的无功补偿方式也会给电力系统带来消极影响，甚至影响电能的稳定供应。
五、无功补偿的发展趋势全球范围内，无功补偿技术的不断发展，使其不断适应复杂的电力系统环境，为保障电力系统的安全运行提供了重要的技术手段。
在未来的发展中，随着国家能源政策的调整，无功补偿将呈现更加广泛的应用景观，为保障电力系统的安全供应提供更加重要的技术支撑。
电力系统无功补偿基础知识提纲一、电力系统基本概念1. 电力系统组成生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。
2. 电力系统特点电能不能储存发电厂发出功率=用电设备消耗功率、输送和分配环节中功率损失之和3. 额定电压、额定频率1) 电气设备是按照指定的电压和频率进行设计制造的，这个指定的电压和频率，称为电气设备的额定电压、额定频率2) 电气设备在额定电压、额定频率下运行时，具有最好的技术性能和经济效果3) 额定频率：50Hz ，60Hz4. 三相交流正弦电流、电压1) 正弦交流电：)sin(ϕω+=t I i m ，幅值（最大值）、频率（周期）、初始角（初相位）2) 角频率：f T ππω22==3) 有效值：正弦交流电流大小一般不用幅值，而用有效值（均方根）表示。
)sin(2ϕω+=t I i4) 功率：有功功率，无功功率，视在功率，功率因数5) 星型、三角形：接线方式，线、相电流，线、相电压5. 电力设备一次设备：直接生产、输送和分配电能的设备二次设备：对一次设备进行测量、控制、监视、保护等的设备6. 四遥：遥测、遥信、遥控、遥调二、无功补偿基础1) 无功功率及功率因数S ²= P ²+ Q ²Ｐ=ＵＩＣＯＳΦＣＯＳΦ=Ｐ／Ｓ或者ＣＯＳΦ=√P/（P²＋Ｑ²）2)无功补偿的原理无功补偿就是提供一套容性输出设备，抵消用户感性负荷的消耗，提高变压器输出负荷的功率因数3)无功补偿的主要作用1.补偿无功功率,提高功率因数2.提高设备出力3.降低功率损耗和电能损失4.改善电压质量4)无功补偿的基本原则总体平衡与局部平衡相结合,以局部为主电力部门补偿与用户补偿相结合分散补偿与集中补偿相结合降损与调压相结合以降损为主5)无功补偿的方式变电站集中补偿配变低压补偿线路补偿用电设备就地补偿三、低压无功补偿装置1)装置的构成2)并联电容器和串联电抗器3)投切开关4)低压智能控制器四、无功补偿装置的通讯1)串口通讯RS232/RS4852)无线短距离通讯3)无线GPRS通讯4)以太网通讯五、无功补偿装置的工程应用。
